1. 作品序号：B-1-1

3. 主题类别：竞赛主题

4. 参赛学校：山东大学

5. 参赛学生：张文龙 李伟涛 杨坤 侯旭阳 李鹏飞

6. 指导教师：李凯岭

7. 作品简介：

技术原理：本作品主要是由PC电源、主控电路、步进电机及控制电路、高温喷头和工件输出基板等架构组成。其中主控电路又与电脑相连，使用CAD软件来创建物品，或利用现成的物品模型，通过Repetier-Host软件进行打印设置，然后将信息通过数据线传输到3D打印机的主控电路，接着3D打印机就能够开始工作；高温喷头用于将耗材进行高温溶化，从而使得耗材以液体形式流出；工件输出基板上贴有高温胶带，极不易溶化，使得喷出的原料可以自行成为一个整体而不宜与基板粘连；步进电机提供工作时的动力，带动高温喷头。

3D打印的设计过程是：先通过计算机辅助设计（CAD）或计算机动画建模软件建模，再将建成的三维模型“分区”成逐层的截面，从而指导打印机逐层打印。打印机通过读取文件中的横截面信息，将这些截面逐层地打印出来，再将各层截面以堆积方式粘合起来从而制造出一个实体。

创新点体现在：我们通过运用并联结构将并联机械手和3D打印机结合在一起，打破了原有3D打印机笨拙的三维直线运动，并对打印机喷头做了进一步的改进，提高了打印机的速度和精度，使得打印过程更加灵活，不占空间，便携制造。改善了受力结构合理，使运动部位磨损小,使用寿命长，有助于3D打印技术走进课堂教学，走进普通家庭，完美复制立体化功能的优点使得这项新的技术可以解决机械类教学中出现的教与学分离，理论与实践结合不紧密的问题。 

先进性：1.刚度质量比大。因采用闭环结构，杆系理论上只承受拉、压载荷，是典型的二力杆，并且多杆受力，使得传动机构具有很高的承载能力。2.动态性能好。运动部件质量小，惯性小，使得喷嘴装置获得很高的移动速度和加速度，适用于高速数控作业。3.运动精度高。传统的串联结构的加工误差是多个关节的误差积累，而并连结构各个关节的误差可以相互抵消，相互弥补。因此，并联结构是代替串联结构的很好的选择。4.多功能灵活性强。可构成形式多样的布局和自由组合，适应性强，是柔性化的理想结构。5.在位置求解上，串联结构正解容易，而反解十分困难，而并联结构正解困难反解很容易。而机器人在线实时计算是要计算反解的，这对串联结构十分不利，但并联结构容易实现。6.使用寿命长。由于受力结构合理，运动部位磨损小。目前3D印刷技术已深入到了各行各业，给人以耳目一新之感。3D印刷术被看作是信息时代印刷术的一次惊人的飞跃，有人将它与开启工业革命的蒸汽机相提并论。

应用领域：1.制造业。制造业需要很多3D打印产品，因为3D打印无论是在成本、速度和精确度上都要比传统制造好很多。2.医疗行业。最近，一位83岁的老人由于患有慢性的骨头感染，因此换上了由3D打印机“打印”出来的下颚骨，这是世界上首位使用3D打印产品做人体骨骼的案例。3.科学研究。美国德雷塞尔大学的研究人员通过对化石进行3D扫描，利用3D打印技术做出了适合研究的3D模型，不但保留了原化石所有的外在特征，同时还做了比例缩减，更适合研究。4.产品原型。5.建筑设计。在建筑业里，工程师和设计师们已经接受了用3D打印机打印的建筑模型，这种方法快速、成本低、环保，同时制作精美。